Termometro COVID-19

Introducción

COVID 19

El coronavirus es un virus, como su nombre lo dice, que puede ser generadora de enfermedades en animales y en humanos. En el caso especifico de los humanos, se conoce que este virus genera infecciones respiratorias leves como gripe habitual, hasta síndrome respiratorio de Oriente Medio (MERS) y el síndrome respiratorio agudo severo (SRAS). El coronavirus, actualmente es reconocido por el COVID.19, enfermedad infecciosa descubierta a finales del 2019 (de ahí la denominación de 19) en Wuhan (China). Sin embargo, desafortunamente, el virus se ha venido esparciendo por todo el mundo, logrando alcanzar mas de 100 países contaminados, más de 20.000 personas muestras y 530.000 contagiadas.

• 

  Figura 1.El mapa del coronavirus (COVID-19) utiliza cifras oficiales de la Organización Mundial de la Salud

• 

  Figura 2. Visto bajo microscopio COVID-19

SINTOMAS

Los síntomas más comunes de la COVID-19 son fiebre, cansancio y tos seca. Algunos pacientes pueden presentar dolores, congestión nasal, rinorrea, dolor de garganta o diarrea. Los cuales suelen ser progresivos,es decir, empiezan de manera leve hasta terminar en complicaciones respiratorias graves. Teniendo en cuenta, que: no se debe confundir con síntomas de gripe o tos normal. Aproximadamente el 80% de las personas contagiadas se recuperan de manera natural, es decir, sin necesidad de utilizar tratamientos especiales, teniendo en cuenta que 1 de cada 6 personas infectadas requieren tratamiento especial por consecuencias respiratorias graves y a esto se le suma que de las personas contagiadas el 2% han fallecido. Esta, puede diseminarse cuando una persona toca una superficie que tiene el virus y luego se toca la boca, la nariz, o los ojos. Por lo anterior, se recomienda que las personas que presenten fiebre mayor a 38°c y dificultad para respirar busquen ayuda medica y a su vez una prueba en la cual se verifique si posee el virus o no.

• 

  Figura 3. Diferencia de síntomas frente al COVID-19

FACTORES DE RIESGO

Los factores de riesgo de laCOVID-19,parecen incluir:

• Viaje a o residencia reciente en un área donde hay una propagación persistente en la comunidad de laCOVID-19,según lo han determinado(CDC)o(OMS)
• Contacto cercano con alguien que tiene laCOVID-19,por ejemplo, cuando un familiar o un trabajador del área de la salud cuidan a una persona infectada

PREVENCIONES

• Lavarse las manos con frecuencia con agua y jabón por lo menos por 20 segundos, o usar un desinfectante para manos con base de alcohol que contenga al menos 60% alcohol.
• Cubrirse la boca y la nariz con el codo o un pañuelo descartable al toser o estornudar. Desechar el pañuelo descartable usado.
• Evitar tocarse los ojos, la nariz y la boca si las manos no están limpias.
• Evitar compartir platos, vasos, ropa de cama y otros objetos de la casa si estás enfermo.
• Limpiar y desinfectar las superficies que se toquen con frecuencia.
• Evitar contacto fisico con demás personsas.
• Evitar salir sin necesidad y/o permanecer en cuarentena.

EQUIPOS Y HERRAMIENTAS DE DETECCIÓN Y MANEJO DEL VIRUS

• Termometros: Digitales, mercurio y laminados bimetálicos.
• Ventiladores hospitalaros.
• Respiradores Artificiales.
• Mascaras de respiración.
• Guantes.
• Batas antifluidos.
• Valvulas de venturi.

• 

  Figura 4. Termometro digital

• 

  Figura 5. Termometro de mercurio

• 

  Figura 6. Termometro laminado biometalico

• 

  Figura 7. Respiradores artificiales

• 

  Figura 8. Mascaras de respiración industrial

• 

  Figura 9. Mascaras de respiración hospitalarias

• 

  Figura 10. Guantes

• 

  Figura 11. Batas antifluidos

• 

  Figura 12. Valvulas de venturi

Termometro COVID-19

PRESENTACIÓN

Un termómetro de infrarrojo es un medidor de temperatura de una porción de superficie de un objeto a partir de la emisión de luz del tipo cuerpo negro que produce. A este tipo de termómetro posee la asistencia de un láser, aunque es simplemente para apuntar mejor hacia el lugar de medición, no para hacer la medida.

En términos generales, el método comprende la medición de la energía de luz (que se encuentra en la banda IR) con un sensor que lo convierte en una señal eléctrica. Este método permite medir la temperatura de forma remota, a diferencia de otros tipos de termómetros como los termopares que necesitan estar en contacto con el elemento del que se está midiendo la temperatura. Por lo tanto, es posible medir la temperatura si el objeto se está moviendo, si está rodeado por un campo electromagnetico. Si el termómetro es de calidad añade además un sensor de temperatura ambiente para eliminar el error. No es lo mismo medir la radiación infrarroja (la temperatura al fin y al cabo) que emite una persona en una habitación a 40 grados que en otra a 22. La medición es prácticamente instantánea y existen sistemas complejos que han resurgido con el coronavirus.

Los termómetros infrarrojos son responsables de tomar la temperatura a los enfermos de forma muy rápida y sin contacto alguno por parte del personal sanitario. Esto les hace clave para emplearlos en enfermedades contagiosas como el coronavirus y supusieron un punto de inflexión en la crisis del ébola. Antes, era necesario utilizar un termómetro por cada paciente y luego desinfectarlos uno a uno con el consiguiente gasto de tiempo y energía.

PLANTEAMIENTO DE NECESIDAD

Actualmente con la problemática sanitaria que se viene presentando en el mundo, los implemento médicos como herramientas y equipos para lograr la detección (diagnostico), tratamiento y seguimiento se van a requerir una gran demanda, lo que conlleva a que no serán suficientes los mismo para satisfacer la cantidad de personas enfermas; teniendo en cuenta que algo primordial en este proceso es lograr identificar a la persona que tenga el virus con el fin de poderla aislar y darle el manejo adecuado, para lo el se es necesario como instrumento de diagnostico el termómetro, pues como se pudo ver en la figura 3, uno de los síntomas que es más fácil de detectar en cualquier circunstancia (es decir, antes de visitar al medico, desde casa) es el termómetro, pues es el encargado de identificar la temperatura corporal lo más preciso posible y así poder alertar al paciente sobre su estado de salud.

Por lo anterior, se plantea diseñar, desarrollar y construir un termómetro digital impreso en PLA por medio de una impresora 3D y con los sensores adecuados para lograr el objetivo de los termómetros digitales, todo esto con el fin de que una persona sin necesidad de tener altos recursos económicos, pueda ser capaz de realizar y construir su propio termómetro, para así usarlo cuando sea necesario y en especial hoy por hoy con la crisis sanitaria que presenta el mundo, además de poder tener la experiencia de ensamblar herramientas útiles para la sociedad, de manera que si alguien quisiese ayudar a los demás por medio de su destreza en el desarrollo de termómetros 3D, lo pudiese hacer.

OBJETIVOS

• Conceptualziar la importacnia de herramientas para el diagnostico de personas con posibles sintomas de COVID 19.
• Diseñar la herramienta en base de soportar y suplir las necesidades al ser impreso 3D.
• Desarrollar la herramienta tanto fisicamente como electronicamente con materiales propios y de bajo costo.
• Evaluar la herramienta por medio de pruebas entre los desarrolladores del proyecto.

ESTADO DEL ARTE

Los termometros digiatles son muy sencillos de hacer en cuanto a la electronica y a sus componentes como se muestra en el siguiente video https://www.youtube.com/watch?v=-gWquv1HjvA - https://www.youtube.com/watch?v=SCUL0DG2hpU - https://www.youtube.com/watch?v=sowZ1d97onM -https://www.youtube.com/watch?v=VsAYSSdZRFk, en donde se puede evidenciar que las conexiones dependen de tres elementos electronicos (LCD, Sensor de temperatura y un arduino uno)

METODOLOGÍA

• 1.Identificar las necesidades en cuanto a herramientas para la crisis sanitaria del COVID 19
• 2.Determinar que tipo de termómetro es el adecuado para diseñar y construir
• 3.Diseñar en fusión 360 o programas CAD, la estructura física del termómetro
• 4.Selección de componentes electrónicos y toma de dimensiones reales de los mismos
• 5.Re diseñar la estructura de la herramienta teniendo en cuenta las dimensiones de los componentes.
• 6.Simulaciones electrónicas
• 7. Compras de elementos electrónicos funcionales
• 8. Desarrollo del montaje electrónico
• 9.Impresión de la herramienta en PLA por medio de una impresora 3D.
• 10. Post tratamiento de la pieza
• 11. Encaje y acople final de las piezas impresas con los componentes electrónicos.
• 12. Pruebas de conexiones
• 13. Entrega del producto

AVANCES

Selección de materiales electrónicos

• Arduino Uno: Arduino Uno es una placa electrónica basada en el microcontrolador ATmega328. Cuenta con 14 entradas/salidas digitales, de las cuales 6 se pueden utilizar como salidas PWM (Modulación por ancho de pulsos) y otras 6 son entradas analógicas. Además, incluye un resonador cerámico de 16 MHz, un conector USB, un conector de alimentación, una cabecera ICSP y un botón de reseteado.
• Pantalla LCD 16x2:Es una pantalla plana basada en el uso de una sustancia liquida atrapada entre dos placas de vidrio, haciendo pasar por este una corriente eléctrica a una zona especifica, para que así esta se vuelva opaca, y además cuenta (generalmente) con iluminación trasera.
• Sensor de temperatura infrarrojo:El diseño más básico de un termómetro IR consiste en una lente para enfocar los rayos infrarrojos (IR) de energía a un pirómetro, que convierte la energía en una señal eléctrica que se puede mostrar en unidades de temperatura después de ser compensada por la variación de la temperatura ambiente. Esta configuración facilita la medición de temperatura sin contacto con el objeto a medir.

• 

  Figura 13. Funcionamiento sensor de temperatura

• 

  Figura 14. Uso del sensor de temperatura

• 

  Figura 15. Pantalla LCD

• 

  Figura 16. Pantalla LCD

Identificación de dimensiones de la herramienta

• 

  Figura 17. Características de funcionalidad

Cotizaciones

• Arduino 1:

• 

  Tarjeta Arduino Uno - Arca electronica

• 

  Tarjeta Arduino Uno -Vistronica

• Pantalla LCD:

• 

  Tarjeta Pantalla LCD - Arca electronica

• 

  Tarjeta Pantalla LCD -Vistronica

• Sensor infrarrojo:

• 

  Sensor infrarrojo- Arca electronica

• 

  Sensor infrarrojo -Vistronica

En cuanto a los proveedores, actualmente gracias a la crisis sanitaria se encuentran haciendo únicamente domicilios con un costo extra de $11.000 pesos a comprar menores de $150.000.

PLAN DE CONTINGENCIA

Instrucciones impresión 3D

BIBLIOGRAFÍA

• https://www.mayoclinic.org/es-es/diseases-conditions/coronavirus/symptoms-causes/syc-20479963
• https://www.who.int/es/emergencies/diseases/novel-coronavirus-2019/advice-for-public/q-a-coronaviruses
• https://www.minsalud.gov.co/salud/publica/PET/Paginas/Covid-19_copia.aspx
• https://www.paho.org/hq/index.php?option=com_content&view=article&id=15720:technical-documents-coronavirus-disease-covid-19&Itemid=4206&lang=es
• http://www.elhospital.com/temas/Aumenta-demanda-de-ventiladores-en-hospitales-ante-COVID-19+133631
• https://www.cnet.com/es/noticias/mapa-casos-coronavirus-estados-unidos-mexico-espana-italia-pandemia/
• http://www.iescamp.es/miarduino/2016/01/21/placa-arduino-uno/
• https://www.5hertz.com/index.php?route=tutoriales/tutorial&tutorial_id=9
• https://es.omega.com/prodinfo/termometros-infrarrojos.html

Trabajo

Abril

Jueves 9	Descripción	Tiempo	TS
Valentina Osorio	Documentación WIKI sobre: especificaciones esperadas para la herramienta identificando cada una, cotizaciones y tipo de compra según el de proveedor	1 Horas	3 TS

Martes 7	Descripción	Tiempo	TS
Valentina Osorio	Documentación WIKI,matrices de decisión sobre materiales a utilizar, cotizaciones e inicio de busqueda de proveedores	4Horas	12 TS
Julián Medina	Identificación precisa teoricopractica de la construcción del termometro a nivel electronico y cotizaciones	4 Horas	12 TS

Viernes 03	Descripción	Tiempo	TS
Valentina Osorio	Documentación WIKI, cotizaciones e identificación de materiales de materiales electronicos	3:40 Horas	11 TS

Jueves 02	Descripción	Tiempo	TS
Valentina Osorio	Documentación WIKI	4 Horas	12 TS

Miercoles 01	Descripción	Tiempo	TS
Julián Medina	Inicio del modelado del aparato	4 Horas	12 TS

Marzo

Martes 31	Descripción	Tiempo	TS
Valentina Osorio	Búsqueda del principio de funcionamiento del termómetro	8 Horas	24 TS
Julián Medina	Identificación de sistemas actuadores del termómetro y identificación de las partes de este	8 Horas	24 TS

Lunes 30	Descripción	Tiempo	TS
Valentina Osorio	Documentación en la WIKI sobre termometros para covid-19	4 Horas	12 TS
Julián Medina	Documentación en la WIKI sobre termometros para covid-19	4 Horas	12 TS

Viernes 27	Descripción	Tiempo	TS
Valentina Osorio	Conceptualización de la idea principal, revisión bibliográfica termómetros digitales en el mercado actual	4 Horas	12 TS
Julián Medina	Planteamiento de necesidad sanitaria y conceptualización del COVID 19	4 Horas	12 TS

Jefe de proyecto

Profile	Photo
Valentina Osorio

Desarrolladores

Foto	Perfil UM
	Julián Medina .
	Valentina Osorio .